《代移动通信系统》课件

代移动通信系统概述移动通信概述发展历程移动通信是指利用无线电波进行的通信，它使人们能够在从模拟蜂窝到数字蜂窝，再到如今的5G，移动通信技术不移动中进行语音、数据和其他信息的传输断演进，为人们带来了更加便捷、高效的通信体验移动通信系统发展历程第一代（1G）1模拟蜂窝移动通信系统，以AMPS为代表，主要用于语音通话，缺乏数据传输能力第二代（2G）2数字蜂窝移动通信系统，以GSM和CDMA为代表，引入了数字技术，提高了通话质量和容量第三代（3G）3宽带移动通信系统，以WCDMA和TD-SCDMA为代表，实现了高速数据传输，支持移动互联网接入第四代（4G）4移动互联网技术，以LTE和WiMAX为代表，实现了高速率、低延迟、高容量的移动数据传输第五代（5G）5超高速率、低延迟、高容量的移动通信技术，支持物联网、车联网等新兴应用移动通信系统的特点移动性随时随地进行通信网络化通过无线网络连接广播特性同一信号可被多数据传输支持语音、数据，实现广域覆盖个用户同时接收、视频等多媒体通信蜂窝网络体系结构移动台（基站（BTS基站控制器移动交换中MS））（BSC）心（MSC）蜂窝网络中负责无线信管理多个基核心网络中的用户终端号的收发和站，负责无的关键设备，负责无线处理，连接线资源分配，负责用户通信移动台和核和呼叫控制注册、呼叫心网络处理、路由等网络组成基站移动交换中心基站是蜂窝网络的基本单元移动交换中心负责连接基站，负责无线信号的收发和处和公共交换电话网络，处理理用户呼叫和数据传输操作支撑系统操作支撑系统负责管理和监控整个蜂窝网络，包括用户管理、流量控制和网络优化网络要素及功能基站移动终端核心网为用户提供无线覆盖和信号连接，处移动用户使用的设备，通过无线接口负责处理用户身份认证、数据路由、理用户数据和语音通话与网络交互呼叫控制等核心网络功能信道与信号信道类型信号传输特性移动通信系统中，信道是指无线无线信道存在衰落、多径传播和电波传输的路径干扰等特性，对信号传输造成影响信道分类物理信道逻辑信道12根据传输信号的物理特性根据网络协议和功能进行进行分类，例如无线信道分类，例如控制信道、业、有线信道务信道时隙信道频率信道34将时间划分成多个时隙，将频率划分成多个频段，每个时隙对应一个信道，每个频段对应一个信道，例如TDMA系统中的时隙例如FDMA系统中的频率信道信道信号传输特性衰落干扰12信号在传播过程中由于多来自其他无线设备、噪声径效应和障碍物的影响导或其他信号的干扰会降低致信号强度发生衰减和波信号质量动多普勒频移3移动设备移动时，信号频率会发生变化，导致信号失真多址技术概述分类多址技术允许多个用户共享同一•频分多址FDMA个无线信道，提高频谱利用率•时分多址TDMA•码分多址CDMAFDMA频率划分多址应用场景FDMA将无线信道划分为多个频率子信道，每个用户分配一FDMA技术主要应用于早期的模拟移动通信系统，如AMPS个独立的子信道这种技术简单易实现，但频谱利用率较低TDMA时分多址特点TDMA（Time DivisionMultiple Access）是一种多址技术TDMA的特点包括频谱利用率高、信道容量大、易于实现，它将时间轴分成多个时隙，每个用户分配一个固定的时等隙，并在其时隙内进行通信CDMA码分多址CDMA技术利用不同CDMA将信号扩展到更宽的频谱的代码来区分不同的用户，每个，以降低信号之间的干扰用户使用唯一的码序列CDMA可以支持大量用户，并且具有更高的频谱效率无线接入技术核心技术演进趋势无线接入技术是指移动终端与基从早期的模拟技术到现在的数字站之间的通信方式，是移动通信技术，无线接入技术不断发展，系统的基础提升了传输速率和网络容量AMPS概述特点AMPS AdvancedMobile采用模拟信号传输，使用Phone Service是第一代移FDMA技术，信号质量较差动通信系统1G，于1983年在美国推出应用在2G系统出现之前，AMPS在北美地区得到了广泛应用，并为移动通信的发展奠定了基础GSM全球移动通信系统主要特点GSM是一种数字蜂窝移动通信系统，是目前世界上应用最•数字信号传输，提高了语音质量和容量广泛的移动通信标准之一•使用TDMA技术，提高了频谱利用率•采用SIM卡，便于用户更换手机和运营商CDMA码分多址抗干扰性强CDMA使用不同的代码来区分由于使用扩频技术，CDMA系不同的用户，可以同时使用统可以有效地抵抗干扰同一个频率容量大CDMA系统可以有效地提高频谱利用率，从而提高系统容量4G/5G高速数据传输低延迟124G/5G提供更快的网络速4G/5G减少了数据传输的度，为用户提供更流畅的延迟，使实时应用程序，在线体验，例如视频流媒如在线游戏和视频通话变体和游戏得更加流畅连接设备数量34G/5G支持更多设备同时连接到网络，为物联网（IoT）应用提供基础网络管理移动通信网络需要进行有效的管理，以确保网络的正常运行和服务质量移动性管理资源管理处理用户的移动和切换，确保用分配和管理网络资源，例如频率户在移动过程中始终保持连接、功率和数据传输速率移动性管理切换管理路由管理认证管理确保用户在移动过程中始终保持连接跟踪用户的位置，将用户分配到合适验证用户身份，保障网络安全的基站资源管理频谱管理功率控制用户接入优化频谱利用率，提高通信容量降低干扰，延长电池寿命分配资源，确保用户高质量接入安全管理保护用户隐私和数据安全是移动移动通信系统需要采用多种安全通信系统安全管理的重要目标机制，如加密、认证和访问控制，以防范各种安全威胁移动通信运营商需要建立健全的安全管理体系，制定完善的安全策略和制度，并定期进行安全审计和漏洞修复应用与发展趋势移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利，应用范围不断扩展，未来发展趋势也值得关注移动通信应用移动通信发展趋势移动支付、网络购物、在线教育网络带宽持续提升、网络覆盖范、远程医疗等，移动通信已经融围不断扩大、网络安全技术更加入到我们生活的方方面面完善，移动通信技术将持续创新，推动社会发展移动通信应用语音通话数据传输移动通信系统为人们提供了移动互联网的快速发展，使便捷的语音通话功能，随时得移动通信系统可以承载各随地与他人交流种数据业务，例如网页浏览、视频观看和文件传输定位导航移动通信技术可以实现精确的定位，为导航、地图和出行服务提供了基础移动通信发展趋势5G技术物联网IoT云计算5G技术提供了更高的数据速率、更低物联网的兴起带来了大量连接设备，云计算的普及改变了数据存储和处理的延迟和更高的连接密度，推动了移移动通信网络需要适应不断增长的连的方式，移动通信网络与云计算的融动通信领域的快速发展接需求合不断深化未来展望更高速率更低延迟下一代移动通信技术将提供更低的延迟将为实时应用和更高的数据速率，以满足不物联网提供支持，例如自动断增长的带宽需求驾驶和远程手术更广泛覆盖移动通信将覆盖更广泛的区域，包括偏远地区和海上。